[發明專利]具有含陶瓷的分隔器層的分隔器

有效

• 申請號: 201880088803.3
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN112042005B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 蓋爾普·禹沈;約翰·朗德布什;卡爾·庫林斯基
• 申請（專利權）人: 新羅納米技術有限公司
• 主分類號: H01M50/40
• 分類號: H01M50/40;H01M50/44;H01M50/409
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙) 11482
• 代理人: 宋寶庫;江宇

1.一種分隔器，包括：

含陶瓷的分隔器層，

其中所述含陶瓷的分隔器層包含多孔的金屬氧化物纖維，所述金屬氧化物纖維的直徑在3nm至2μm的范圍內，長徑比在20至100,000的范圍內，并且所述金屬氧化物纖維之間的總開孔體積在0.01cm³/g至1cm³/g的范圍內，

其中，所述總開孔體積包含所述金屬氧化物纖維中的任何開孔空間加上所述含陶瓷的分隔器層中的所述金屬氧化物纖維之間的任何中間開孔空間，

其中，所述金屬氧化物纖維包含第一組金屬氧化物纖維，所述第一組金屬氧化物纖維具有在第一直徑子范圍內的第一平均直徑和第一平均長徑比，以及

其中，所述金屬氧化物纖維包括第二組金屬氧化物纖維，所述第二組金屬氧化物纖維具有在第二直徑子范圍內的第二平均直徑和第二平均長徑比；

其中，所述金屬氧化物纖維包括各自平均直徑變化至少10倍的第一纖維子集和第二纖維子集；

其中，所述金屬氧化物纖維包括各自平均長度變化至少10倍的第一纖維子集和第二纖維子集。

2.根據權利要求1所述的分隔器，其中，所述含陶瓷的分隔器層實施為在陽極電極、陰極電極或所述分隔器的隔膜中的一個或多個上的涂層，或者

其中所述含陶瓷的分隔器層實施為獨立的隔膜。

3.根據權利要求1所述的分隔器，其中，所述金屬氧化物纖維包含2原子％至40原子％的鋁。

4.根據權利要求1所述的分隔器，其中，所述金屬氧化物纖維表現出平均粒徑低于20nm的無定形或納米晶體微觀結構。

5.根據權利要求1所述的分隔器，其中，各個金屬氧化物纖維表現出在100MPa至50GPa范圍內的平均拉伸強度。

6.根據權利要求1所述的分隔器，其中，所述金屬氧化物纖維彼此結合，并且

其中所述金屬氧化物纖維之間的平均結合強度在所述金屬氧化物纖維的平均拉伸強度的1％至超過100％的范圍內。

7.根據權利要求1所述的分隔器，其中，所述分隔器表現出在1MPa至1,000MPa范圍內的拉伸強度。

8.根據權利要求1所述的分隔器，其中，所述分隔器表現出在0.1mm至3cm范圍內的最小彎曲半徑。

9.根據權利要求1所述的分隔器，其中，所述分隔器的厚度在1μm至30μm的范圍內。

10.根據權利要求1所述的分隔器，其中，所述分隔器的孔隙率的范圍為30.0體積％至85.0體積％。

11.根據權利要求1所述的分隔器，其中，至少20重量％的所述金屬氧化物纖維表現出在20nm至200nm范圍內的直徑。

12.根據權利要求1所述的分隔器，其中，至少20重量％的所述金屬氧化物纖維表現出在2μm至200μm范圍內的長度。

13.根據權利要求1所述的分隔器，其中，所述金屬氧化物纖維是通過醇鹽前體纖維的轉化來生產的。

14.根據權利要求1所述的分隔器，其中，所述分隔器是通過由分散體澆鑄或噴霧干燥，然后在40℃至400℃范圍內的溫度下干燥來生產的。

15.根據權利要求1所述的分隔器，其中，所述分隔器將陽極電極與陰極電極分隔，并且

其中所述陽極電極包含3重量％至70重量％的硅。

16.根據權利要求1所述的分隔器，其中，所述分隔器包含在0.5重量％至50重量％范圍內的聚合物。

17.根據權利要求16所述的分隔器，其中，所述聚合物表現出在120.0℃至450.0℃范圍內的熱穩定性，對所述聚合物進行加熱不會使其室溫拉伸強度降低超過50％。